為了避免(mian)冷裂紋的產(chan)生(sheng)和(he)改善焊接(jie)接(jie)頭(tou)力(li)學性能(neng)，施(shi)焊過程中應采取焊前(qian)預熱，控制層間溫(wen)度，進行(xing)準確(que)的后熱和(he)焊后熱處理(li)等(deng)措施(shi)。
焊接低、中合金調質結構鋼的原則，也適用于馬氏體不銹鋼的焊接。為了獲得優質的焊接接頭，應注意下列焊接工藝特點：
1. 控(kong)制焊縫金屬(shu)的化學(xue)成(cheng)分(fen)
焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)的化(hua)(hua)學(xue)成(cheng)(cheng)分(fen)主要取(qu)決(jue)于(yu)焊(han)(han)接材料。為了保證(zheng)焊(han)(han)接結構的使用(yong)性能(neng)，焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)可(ke)以通過兩個途(tu)徑獲得：一是(shi)采(cai)用(yong)與母材金屬(shu)的化(hua)(hua)學(xue)成(cheng)(cheng)分(fen)相同或相接近的焊(han)(han)接材料；二是(shi)采(cai)用(yong)與母材金屬(shu)化(hua)(hua)學(xue)成(cheng)(cheng)分(fen)完(wan)全不同的焊(han)(han)接材料，如(ru)采(cai)用(yong)奧(ao)氏體不銹鋼材料。
用與母材(cai)成分相(xiang)同或相(xiang)近的(de)焊(han)接材(cai)料(liao)施(shi)焊(han)時(shi)，焊(han)縫與熱(re)影(ying)響區將硬化變脆，有很高的(de)冷裂紋傾向。為了(le)防止冷裂紋產生，對于材(cai)料(liao)厚(hou)度(du)大于2mm的(de)焊(han)件(jian)通常(chang)要(yao)進行(xing)預熱(re)，焊(han)后要(yao)緩(huan)冷并還要(yao)進行(xing)熱(re)處理，以消除焊(han)接應力，從而(er)有助于提(ti)高焊(han)接接頭性能(neng)。
當(dang)焊(han)接構(gou)件不(bu)(bu)能進行預熱或不(bu)(bu)便(bian)進行熱處理時，可以使用與(yu)母材(cai)化(hua)學成(cheng)分(fen)不(bu)(bu)同的(de)奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)焊(han)接材(cai)料進行焊(han)接。其焊(han)縫金屬為奧(ao)氏體(ti)組織(zhi)，焊(han)縫具有較(jiao)高的(de)塑性和韌性，它能松弛焊(han)接應(ying)力(li)，并能夠溶(rong)入(ru)較(jiao)多(duo)的(de)固(gu)溶(rong)氫，所以能降低焊(han)接接頭形成(cheng)冷裂紋的(de)傾向。但(dan)是這種焊(han)接接頭材(cai)質(zhi)不(bu)(bu)均勻，焊(han)縫與(yu)母材(cai)的(de)膨脹系數也不(bu)(bu)相同，在循環溫度下長期工作，在熔合區(qu)產生(sheng)的(de)切(qie)應(ying)力(li)可能會導致焊(han)接接頭的(de)提前失效，應(ying)引起(qi)重視(shi)。
2. 焊前預熱和焊后熱處(chu)理
a. 焊(han)前預熱
焊(han)接馬氏體(ti)型不銹鋼時，若選用(yong)與母材(cai)成分(fen)相同(tong)的焊(han)接材(cai)料時，為了(le)防止焊(han)接接頭形成冷裂紋，焊(han)前必須預熱。預熱溫度一般在(zai)200～260℃之間，且(qie)最好不要高(gao)于該牌號的馬氏體(ti)開始(shi)轉變溫度。
預(yu)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度的(de)選擇與材料厚度、填充金屬種類(lei)、焊接方法和(he)構件的(de)拘束程度有關。其中與鋼的(de)碳含量(liang)(liang)關系最大。當(dang)(dang)碳的(de)質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)小(xiao)于0.1％時，預(yu)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度可小(xiao)于200℃；碳的(de)質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)為(wei)(wei)0.1％～0.2％時，預(yu)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度為(wei)(wei)200～250℃；當(dang)(dang)含碳的(de)質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)大于0.2％時，除預(yu)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度要適當(dang)(dang)提高外，還必須考(kao)慮保證多層焊時的(de)層間(jian)溫(wen)(wen)度。
無論(lun)采用(yong)哪(na)種熔焊方法，焊前需預熱(re)，預熱(re)溫(wen)度與鋼中碳含量有關，見(jian)表4-47。
馬氏體(ti)型不銹鋼的預熱溫度不宜過高，否則將使奧氏體(ti)晶粒粗(cu)大，并且隨(sui)冷卻速度降(jiang)低，還(huan)會形成(cheng)粗(cu)大鐵素體(ti)加晶界碳化物組織，使焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭塑性和強度均有所(suo)下降(jiang)。
b. 焊后(hou)熱處理(li)（回火處理(li)）
焊(han)后熱(re)(re)(re)處理(li)(li)前(qian)對(dui)焊(han)件溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)有嚴(yan)(yan)格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)要求：焊(han)件焊(han)后不(bu)(bu)可(ke)隨(sui)意從(cong)焊(han)接(jie)(jie)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)直接(jie)(jie)升(sheng)溫(wen)(wen)(wen)(wen)進行回火(huo)熱(re)(re)(re)處理(li)(li)。這是因為焊(han)接(jie)(jie)過程中形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)尚未(wei)完全轉變(bian)(bian)成(cheng)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)，其(qi)未(wei)分解的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)在立(li)即(ji)升(sheng)溫(wen)(wen)(wen)(wen)回火(huo)熱(re)(re)(re)處理(li)(li)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)過程中，會發生(sheng)珠光體(ti)轉變(bian)(bian)，或者成(cheng)碳化物沿(yan)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)晶界沉淀(dian)，產生(sheng)粗大鐵素體(ti)加碳化物組(zu)(zu)(zu)織(zhi)，從(cong)而嚴(yan)(yan)重地(di)降低(di)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)韌性(xing)，也(ye)影(ying)響強度(du)(du)，還易使焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)脆斷且對(dui)耐(nai)蝕性(xing)也(ye)不(bu)(bu)利(li)。如果焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)焊(han)后空(kong)冷(leng)到室溫(wen)(wen)(wen)(wen)后再(zai)進行熱(re)(re)(re)處理(li)(li)，則馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹耐(nai)熱(re)(re)(re)鋼會出現空(kong)氣淬硬傾向，造成(cheng)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)塑性(xing)降低(di)，并且在常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下殘(can)留的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)將繼續轉變(bian)(bian)為馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)，使焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)變(bian)(bian)得又(you)硬又(you)脆，組(zu)(zu)(zu)織(zhi)應力也(ye)隨(sui)之增大；若再(zai)加上(shang)擴散氫的(de)(de)(de)(de)(de)聚集，焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)就有可(ke)能產生(sheng)冷(leng)裂紋。正確的(de)(de)(de)(de)(de)方法是，回火(huo)前(qian)使焊(han)件適當(dang)冷(leng)卻，讓焊(han)縫和(he)熱(re)(re)(re)影(ying)響區的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)基本分解為馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)。
對于剛度小的焊接構件，焊后(hou)(hou)可(ke)冷至(zhi)室溫后(hou)(hou)再進(jin)行回(hui)火(huo)熱處理。
對(dui)于焊后(hou)(hou)需(xu)要機械加工的構(gou)件，為(wei)了得到最低(di)硬度，必須采(cai)用高溫退火(huo)，退火(huo)溫度為(wei)830～880℃，保溫2h后(hou)(hou)爐冷至650℃，然后(hou)(hou)空冷。
對于剛度(du)大的焊接構件，特別是碳含量較高(gao)時，需要進行準確的后熱處(chu)理：焊接區空冷至(zhi)100～150℃，立即在(zai)此溫度(du)保溫1～2h。其目的有兩(liang)個：一是讓奧氏(shi)體(ti)充分分解為馬(ma)氏(shi)體(ti)，又不至(zhi)于立即過分脆化；二是使(shi)焊縫中氫向外擴散，起到(dao)消氫作用(yong)。然后加熱至(zhi)回火溫度(du)，適當保溫，使(shi)馬(ma)氏(shi)體(ti)充分回火得(de)到(dao)理想的回火組織。
焊(han)后回(hui)火熱處理的(de)目的(de)是降低焊(han)縫和(he)熱影響區硬度，改(gai)善其塑性和(he)韌性，同時(shi)減(jian)少(shao)焊(han)接殘余應力。回(hui)火溫度一(yi)般選(xuan)在(zai)650～750℃，至少(shao)保溫1h后空冷(leng)。
對(dui)于高鉻馬氏(shi)體不銹鋼(gang)，一般在淬火(huo)(huo)加回(hui)火(huo)(huo)的(de)調質狀態(tai)下(xia)焊(han)(han)接，焊(han)(han)后經(jing)高溫(wen)回(hui)火(huo)(huo)處理(li)(li)，即(ji)可(ke)使(shi)焊(han)(han)接接頭具(ju)(ju)有(you)(you)合格(ge)的(de)力學性(xing)能(neng)；如果鋼(gang)材(cai)在退火(huo)(huo)狀態(tai)下(xia)焊(han)(han)接，則焊(han)(han)后會(hui)出現不均勻的(de)馬氏(shi)體組織，此時，整個焊(han)(han)件還需經(jing)過調質處理(li)(li)，才能(neng)使(shi)焊(han)(han)接接頭具(ju)(ju)有(you)(you)均勻的(de)力學性(xing)能(neng)。
回火溫度的選擇，應根據工程項目對焊接接頭力學性能和耐蝕性的要求而定，一般選在650～750℃，至少保溫1h后空冷，或者每30mm焊縫保溫1h，隨后空冷。有關焊后熱處理回火溫度對12Cr13和20Cr13鋼焊接熱影響區脆性的影響見表4-48。
3. 焊接方(fang)法(fa)的(de)選擇
用(yong)焊條(tiao)電(dian)(dian)弧焊焊接馬氏體(ti)型不銹鋼(gang)時，焊條(tiao)應選用(yong)低氫型的(de)，在(zai)施焊前要進行高溫烘烤處(chu)理，以(yi)便徹(che)底消除焊條(tiao)藥(yao)皮(pi)中的(de)水分，減少(shao)焊接區的(de)擴散氫含量和降低冷裂紋的(de)敏感性。為(wei)了防止過(guo)熱(re)，應采(cai)用(yong)小的(de)熱(re)輸(shu)入施焊，施焊過(guo)程(cheng)以(yi)短弧焊和窄(zhai)焊縫的(de)操作(zuo)方法為(wei)佳。焊條(tiao)電(dian)(dian)弧焊適用(yong)于中、厚板(ban)的(de)馬氏體(ti)型不銹鋼(gang)的(de)焊接。
鎢極氬(ya)弧焊(han)適用(yong)于薄板(ban)焊(han)接，采(cai)用(yong)直流正極性能提(ti)高焊(han)接質量，但要妥(tuo)善(shan)保護好正面和背面焊(han)接溶池，以防止(zhi)氧化。用(yong)氬(ya)弧焊(han)焊(han)接薄板(ban)時(shi)，可以不預熱(re)，冷裂紋傾向較小；厚(hou)板(ban)要焊(han)前(qian)預熱(re)，焊(han)后仍(reng)要高溫回火。
馬氏體型不銹鋼也可選用CO2氣體保護焊，其冷裂紋傾向小于焊條電弧焊，但仍需進行焊前預熱、后熱和焊后熱處理。
